JPS60100859A - 周波数検波器 - Google Patents
周波数検波器Info
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- JPS60100859A JPS60100859A JP58209313A JP20931383A JPS60100859A JP S60100859 A JPS60100859 A JP S60100859A JP 58209313 A JP58209313 A JP 58209313A JP 20931383 A JP20931383 A JP 20931383A JP S60100859 A JPS60100859 A JP S60100859A
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- Japan
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- signal
- circuit
- signals
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- pulse
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
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- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
- H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/144—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements
- H04L27/152—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements using controlled oscillators, e.g. PLL arrangements
- H04L27/1525—Demodulator circuits; Receiver circuits with demodulation using spectral properties of the received signal, e.g. by using frequency selective- or frequency sensitive elements using controlled oscillators, e.g. PLL arrangements using quadrature demodulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、2値ディジタル信号で周波数変調された信号
を検波する周波数検波器で、・特に集積回路化に適した
周波数検波器に関する。
を検波する周波数検波器で、・特に集積回路化に適した
周波数検波器に関する。
周波数検波器を集積回路によって実現する方法として、
いわゆるダイレクトコンバージ1ン方式が知られている
。この方法は、受信波を直接ベースバンドに周波数変換
するので、フィルタリングやその他の処理をベースバン
ドで行うことができる特長がある。ペースベンドにおけ
る信号処理の方法として、従来知られている微分と乗算
による方法は、アナログ信号で変調された信号をも復調
できる利点がある反面、自動利得調整および回路のバラ
ンスを必要とするだめ、回路実現がかなり困難であると
いう欠点があった。
いわゆるダイレクトコンバージ1ン方式が知られている
。この方法は、受信波を直接ベースバンドに周波数変換
するので、フィルタリングやその他の処理をベースバン
ドで行うことができる特長がある。ペースベンドにおけ
る信号処理の方法として、従来知られている微分と乗算
による方法は、アナログ信号で変調された信号をも復調
できる利点がある反面、自動利得調整および回路のバラ
ンスを必要とするだめ、回路実現がかなり困難であると
いう欠点があった。
本発明の目的は、このような欠点を除き、集積回路によ
る実現が容易な2値ディジタル信号で変調された周波数
の検波器を提供するととKある。
る実現が容易な2値ディジタル信号で変調された周波数
の検波器を提供するととKある。
本発明によれば、2値ディジタル信号によって周波数変
調された信号(変調信号)を入力として、該変調信号の
中心周波数にほぼ等しい周波数を有する局部発振器を少
くとも含み、位相が互いに異なる2N個くことでNe:
を正の整数)のベースバンド信号を出力する周波数変換
手段と、前記2N個のベースバンド信号を2値化して得
られる2N個の2値化信号を作る手段と、該2値化信号
を入力とする排他的論理和回路と、とれより得られる信
号を第1の信号とし、前記2N個の2値化信号をその位
相が180°を法とする順番になるように並べたとき、
これらの信号を順に1個おきにとった信号の全体を第1
の信号グループとし、残りの2値化信号を第2の信号グ
ループとし、第1の信号グループに含まれる信号のいず
れかの信号の状態が変化するたびK、前記第1の信号の
状態の変化時刻よシも先に6るいは遅れて、パルスを発
生する第1のパルス発生回路と、第2の信号グループに
含まれる信号のいずれかの信号の状態が変化するたびに
、前記第1の信号の状態の変化時刻よシも先にあるいは
遅れて、パルスを発生する第2のパルス発生回路と、第
1のパルス発生回路の出力パルスが発生される時刻にお
いて、第1の信号の状態が論理的にll1llであるか
、あるいは第2と、2値論理状態のうち一方の状態を選
択し、第1のパルス発生回路の出力パルスが発生される
時刻において第1の信号の状態が論理的にnol+であ
るか、あるいは第2のパルス発生回路の出力パルスが発
生される時刻において、第1の信号の状態が論理的にn
II+であると、前記2値論理状態の他方の状態を選択
して出力する信号選択回路とを有し、該信号選択回路の
出力信号から得られる信号を検波出力信号とすることを
特徴とする周波数検波器が得られる。
調された信号(変調信号)を入力として、該変調信号の
中心周波数にほぼ等しい周波数を有する局部発振器を少
くとも含み、位相が互いに異なる2N個くことでNe:
を正の整数)のベースバンド信号を出力する周波数変換
手段と、前記2N個のベースバンド信号を2値化して得
られる2N個の2値化信号を作る手段と、該2値化信号
を入力とする排他的論理和回路と、とれより得られる信
号を第1の信号とし、前記2N個の2値化信号をその位
相が180°を法とする順番になるように並べたとき、
これらの信号を順に1個おきにとった信号の全体を第1
の信号グループとし、残りの2値化信号を第2の信号グ
ループとし、第1の信号グループに含まれる信号のいず
れかの信号の状態が変化するたびK、前記第1の信号の
状態の変化時刻よシも先に6るいは遅れて、パルスを発
生する第1のパルス発生回路と、第2の信号グループに
含まれる信号のいずれかの信号の状態が変化するたびに
、前記第1の信号の状態の変化時刻よシも先にあるいは
遅れて、パルスを発生する第2のパルス発生回路と、第
1のパルス発生回路の出力パルスが発生される時刻にお
いて、第1の信号の状態が論理的にll1llであるか
、あるいは第2と、2値論理状態のうち一方の状態を選
択し、第1のパルス発生回路の出力パルスが発生される
時刻において第1の信号の状態が論理的にnol+であ
るか、あるいは第2のパルス発生回路の出力パルスが発
生される時刻において、第1の信号の状態が論理的にn
II+であると、前記2値論理状態の他方の状態を選択
して出力する信号選択回路とを有し、該信号選択回路の
出力信号から得られる信号を検波出力信号とすることを
特徴とする周波数検波器が得られる。
以下、図面を用いて詳しい説明を行う。第1図は本発明
の第1の実施例を示すブロック図である。
の第1の実施例を示すブロック図である。
マークあるいはスペースの2値ディジタル信号で周波数
変調された受信波は、入力端子11に入力されると、そ
の中心周波数にほぼ等しい発振周波数を有する局部発振
器3oの出方を二分岐し、9o0移相器35によって二
分岐した信号の間に900の位相差を与えて得られる信
号を局部発振信号として、ミクサ21,22によυベー
スバンドへ周波数変換される。低域通過フィルタ41.
42は希望チャンネルのベースバンド信号をのみ取り出
すことと雑音の帯域制限を行うものである。ベースバン
ド信号は各々2値化回路51.52に入力され、2値化
された信号I、Qが得られる。入力される変調信号と局
部発振信号の位相差がミクサ21.22においては90
’だけ異なることにょシ、信号IとQの閘の位相差も9
0’となる。この信号波形は例えば第3図に示すように
なる。ここで実線は変調信号がマークの場合を、破線は
スペースの場合を示す。信号I、Qを排他的論理和回路
70に入力することKよシ、第3図に示したような信号
IQが得られる。信号IおよびQはそれぞれ遅煩パルス
発生回路62.61に人力され、信号工。
変調された受信波は、入力端子11に入力されると、そ
の中心周波数にほぼ等しい発振周波数を有する局部発振
器3oの出方を二分岐し、9o0移相器35によって二
分岐した信号の間に900の位相差を与えて得られる信
号を局部発振信号として、ミクサ21,22によυベー
スバンドへ周波数変換される。低域通過フィルタ41.
42は希望チャンネルのベースバンド信号をのみ取り出
すことと雑音の帯域制限を行うものである。ベースバン
ド信号は各々2値化回路51.52に入力され、2値化
された信号I、Qが得られる。入力される変調信号と局
部発振信号の位相差がミクサ21.22においては90
’だけ異なることにょシ、信号IとQの閘の位相差も9
0’となる。この信号波形は例えば第3図に示すように
なる。ここで実線は変調信号がマークの場合を、破線は
スペースの場合を示す。信号I、Qを排他的論理和回路
70に入力することKよシ、第3図に示したような信号
IQが得られる。信号IおよびQはそれぞれ遅煩パルス
発生回路62.61に人力され、信号工。
Qの状態変化時刻から時間ΔTだけ遅れて発生するパル
ス信号1) I 、、DQが得られる。パルス信号DI
はもし信号IQが論理的に1111+であれば、AND
ゲート72およびORゲート82を通ってセットリセッ
トフリップフロップ回路79をセットし、また、もし信
号IQが論理的にll011であれば、したがって反転
回路75の出力が論理的に”111であれば、ANDゲ
ート91およびORゲート81を通ってセットリセット
回路79をリセットさせる。一方、パルス信号DQはも
し信号IQが論理的に1111であれば、ANI)ゲー
ト71およびORゲート81を通ってセットリセットフ
リップフロップ回路79をリセットし、また、もし、信
号IQが論理的にIOI+であれば、したがって、反転
回路75の出力が論理的に11111であればA N
I)ゲート920Rゲート82を通りてセットリセット
回路82をセットする。したがって、第3図の信号IQ
、DI、DQの波形図から分るように、変調信号がマー
クであればセットリセット回路79はセットされ、スペ
ースであればセットリセット回路79はりセットされ、
セットリセット回路79の出力端子12には検波出力が
得られる。
ス信号1) I 、、DQが得られる。パルス信号DI
はもし信号IQが論理的に1111+であれば、AND
ゲート72およびORゲート82を通ってセットリセッ
トフリップフロップ回路79をセットし、また、もし信
号IQが論理的にll011であれば、したがって反転
回路75の出力が論理的に”111であれば、ANDゲ
ート91およびORゲート81を通ってセットリセット
回路79をリセットさせる。一方、パルス信号DQはも
し信号IQが論理的に1111であれば、ANI)ゲー
ト71およびORゲート81を通ってセットリセットフ
リップフロップ回路79をリセットし、また、もし、信
号IQが論理的にIOI+であれば、したがって、反転
回路75の出力が論理的に11111であればA N
I)ゲート920Rゲート82を通りてセットリセット
回路82をセットする。したがって、第3図の信号IQ
、DI、DQの波形図から分るように、変調信号がマー
クであればセットリセット回路79はセットされ、スペ
ースであればセットリセット回路79はりセットされ、
セットリセット回路79の出力端子12には検波出力が
得られる。
ここで、遅延パルス発生回路61.62は例えば、第2
図に示したような回路で実現できる。入力端子211か
も入力される信号を二分岐して、一方を遅延回路220
に入力した後、双方を排他的論理和回路230に入力す
ることによυ、入力信号の変化点においてパルス信号を
発生させることができることはよく知られている。ここ
では、このパルス信号をさらに、遅延回路240に入力
することKよシ、出力端子212には、信号(Q)の変
化点からΔTだけ遅れて発生する信号DI(DQ)が得
られる。ここで、遅延回路240によって、信号を遅ら
せる理由は、信号IQの変化点付近を避けて動作を安定
にするためである。したがって、遅延回路240は信号
IQ側に挿入してもよく、このときには、検波出力の符
号が反転するだけであるから、さらに反転回路を付加す
るか、または、セットリセット回路790セツト入力と
リセット入力を入tL撓えればよい。また、信号I。
図に示したような回路で実現できる。入力端子211か
も入力される信号を二分岐して、一方を遅延回路220
に入力した後、双方を排他的論理和回路230に入力す
ることによυ、入力信号の変化点においてパルス信号を
発生させることができることはよく知られている。ここ
では、このパルス信号をさらに、遅延回路240に入力
することKよシ、出力端子212には、信号(Q)の変
化点からΔTだけ遅れて発生する信号DI(DQ)が得
られる。ここで、遅延回路240によって、信号を遅ら
せる理由は、信号IQの変化点付近を避けて動作を安定
にするためである。したがって、遅延回路240は信号
IQ側に挿入してもよく、このときには、検波出力の符
号が反転するだけであるから、さらに反転回路を付加す
るか、または、セットリセット回路790セツト入力と
リセット入力を入tL撓えればよい。また、信号I。
Qの間の位相差は90°に限るものでなく、零以外の・
任意の値でよいことは、第3図のような波形図を描いて
みれば容易に理解できる。さらに、信号I、Qの間に位
相差を与える代わりに、二つのミクサに入力される変調
信号の間に位相差を与えてもよい。
任意の値でよいことは、第3図のような波形図を描いて
みれば容易に理解できる。さらに、信号I、Qの間に位
相差を与える代わりに、二つのミクサに入力される変調
信号の間に位相差を与えてもよい。
本発明の第2の実施例を第4図に示しその動作を第5図
の波形図を用いて説明する。入力端子11に入力された
周波数変調信号は、その中心周波数Kl”lぼ等しい発
掘周波数を有する局部発振器30の出力信号に、Oo、
45e′、90°、135°ノ位相差を与える位相差分
離回路3404つの出力信号を局部発振信号とするミク
サ21,22,23゜24に工りベースバンドへ周波数
変換される。これらの信号を低域通過フィルタ41,4
2,43゜44に通したのち、2値化回路51,52,
53゜54に通して得られる信号をQl、工z+Q1
p I、としよう。これらの信号波形は例えば第5図に
示したように、各々位相が異なったものとなる。ここで
、70に入力され、その出力信号IQは第古図に示した
ようになる。さらに、信号II T Q4は排他的論理
和回路76に、信号X2 * Q2 は排他的論理和回
路75に入力され、各々、信号II Ql * I2
Q2が得られる。信号IIQIおよびl2Q2をそれぞ
れ遅延パルス発生回路61.62に入力することにより
、パルス信号D I I Ql # D I2 Q2が
得られる。
の波形図を用いて説明する。入力端子11に入力された
周波数変調信号は、その中心周波数Kl”lぼ等しい発
掘周波数を有する局部発振器30の出力信号に、Oo、
45e′、90°、135°ノ位相差を与える位相差分
離回路3404つの出力信号を局部発振信号とするミク
サ21,22,23゜24に工りベースバンドへ周波数
変換される。これらの信号を低域通過フィルタ41,4
2,43゜44に通したのち、2値化回路51,52,
53゜54に通して得られる信号をQl、工z+Q1
p I、としよう。これらの信号波形は例えば第5図に
示したように、各々位相が異なったものとなる。ここで
、70に入力され、その出力信号IQは第古図に示した
ようになる。さらに、信号II T Q4は排他的論理
和回路76に、信号X2 * Q2 は排他的論理和回
路75に入力され、各々、信号II Ql * I2
Q2が得られる。信号IIQIおよびl2Q2をそれぞ
れ遅延パルス発生回路61.62に入力することにより
、パルス信号D I I Ql # D I2 Q2が
得られる。
パルス信号DII Ql + D I2 Q2 *およ
び信号IQは論理回路90に入力され、出力端子12に
検波出力が得られる。ここで論理回路90は、第1図の
破線で囲んだ部分と同じものである。その動作は、第4
図と第5図において、信号D11Q、1を信号DIに、
信号DI2Q、を信号DQにみなせば、これらと信号I
Qの関係は第1の実施例と同じになることが示され、出
力端子12に検波出力が得られることが理解できる。
び信号IQは論理回路90に入力され、出力端子12に
検波出力が得られる。ここで論理回路90は、第1図の
破線で囲んだ部分と同じものである。その動作は、第4
図と第5図において、信号D11Q、1を信号DIに、
信号DI2Q、を信号DQにみなせば、これらと信号I
Qの関係は第1の実施例と同じになることが示され、出
力端子12に検波出力が得られることが理解できる。
第2の実施例は第1の実施例に比べて構成は複雑である
けれども、データくりかえし周期あたりの位相の変化が
小さい変調波すなわち変調指数のより小さな変調波に適
用できる利点がある。
けれども、データくりかえし周期あたりの位相の変化が
小さい変調波すなわち変調指数のより小さな変調波に適
用できる利点がある。
第1および第2の実施例の動作から類推できるように、
ベースバンド信号の個数を2N個に増加させても同様な
検波動作を行わせることができる。
ベースバンド信号の個数を2N個に増加させても同様な
検波動作を行わせることができる。
tiベースバンド信号の間の位相差が、等間隔でない場
合にも同様な動作が得られることは、容易に確かめるこ
とができる。動作を正しく行わせるために必要なことは
、排他的論理和回路に入力される多数のベースバンド信
号のうち一つの信号の状態が変化するたびに、(1号I
Qの状態が交互に論理状態ll1lI!−IONを取る
ことから、ベースバンド信号を位相の順に並ぺたとき、
1つおきに選んだ信号のグループのうちいずれかの状態
が変化するたびに1信号IQの状態を判定すればよい。
合にも同様な動作が得られることは、容易に確かめるこ
とができる。動作を正しく行わせるために必要なことは
、排他的論理和回路に入力される多数のベースバンド信
号のうち一つの信号の状態が変化するたびに、(1号I
Qの状態が交互に論理状態ll1lI!−IONを取る
ことから、ベースバンド信号を位相の順に並ぺたとき、
1つおきに選んだ信号のグループのうちいずれかの状態
が変化するたびに1信号IQの状態を判定すればよい。
ここで、注意しなければならないことは、信号の位相を
順に並べるとき、位相が180°を越えたものKついて
は、180°を差し引いた位相の順番に並べること、・
すなわち、180°を法とする順番に並べることである
。このととは、信号波形図を描いてみれば容易に理解で
匙る。
順に並べるとき、位相が180°を越えたものKついて
は、180°を差し引いた位相の順番に並べること、・
すなわち、180°を法とする順番に並べることである
。このととは、信号波形図を描いてみれば容易に理解で
匙る。
以上説明したように、ミクサ以降の回路はすべてベース
バンドで動作し、さらに、2値化回路以降はディジタル
回路で構成できるので、本発明は集積回路による実現が
容易となる効果がある。またベースバンド回路以降は一
旦デイジタル値に変換してから、マイクロプロセッサな
どを用いて、本発明で示した方法による信号処理を行う
ことによっても実現できる。
バンドで動作し、さらに、2値化回路以降はディジタル
回路で構成できるので、本発明は集積回路による実現が
容易となる効果がある。またベースバンド回路以降は一
旦デイジタル値に変換してから、マイクロプロセッサな
どを用いて、本発明で示した方法による信号処理を行う
ことによっても実現できる。
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック動作を説
明するための信号波形図、第4図は本発明の第2の実施
例を示すためのブロック図、第5図は、本発明の第2の
実施例の動作を説明するための信号波形図である。 図において、11は変調信号入力端子、12は検波出力
端子、21,22,23.24はミクサー30は局部発
We器、35は90’移相器、34は位相差分離回路、
41,42,43.44は低域通過7(ルタ、51,5
2,53.54はz値化回路、61.62は遅延パルス
発生回路、70゜75.76.230#′i排他的論理
和回路、71゜72.91.92はANDゲート、81
.82はORゲート、79はセットリセットフリップフ
ロップ回路、90は論理回路、220,240は遅延回
路、211は入力端子、212は出力端子である。 ゴ オ 1 図 第2図 30 オ 3 図 ■ Q= +++−+− 第4図
明するための信号波形図、第4図は本発明の第2の実施
例を示すためのブロック図、第5図は、本発明の第2の
実施例の動作を説明するための信号波形図である。 図において、11は変調信号入力端子、12は検波出力
端子、21,22,23.24はミクサー30は局部発
We器、35は90’移相器、34は位相差分離回路、
41,42,43.44は低域通過7(ルタ、51,5
2,53.54はz値化回路、61.62は遅延パルス
発生回路、70゜75.76.230#′i排他的論理
和回路、71゜72.91.92はANDゲート、81
.82はORゲート、79はセットリセットフリップフ
ロップ回路、90は論理回路、220,240は遅延回
路、211は入力端子、212は出力端子である。 ゴ オ 1 図 第2図 30 オ 3 図 ■ Q= +++−+− 第4図
Claims (1)
- 2値ディジタル信号によって周波数変調された信号(変
調信号)を入力として、該変調信号の中心周波数にほぼ
等しい周波数を有する局部発振器を少くとも含み、位相
が互いに異なる2N個(Nは正の整数)のベースバンド
信号を出力する周波数変換手段と、前記2N個のベース
バンド信号を2値化して得られる2N個の2値化信号を
作る手段と、該2N個の2値化信号を入力とする排他的
論理和回路と、これよシ得られる信号を第1の信号とし
、前記2N個の2値化信号をその位相が180°を法と
する順番になるように並べたとき、これらの信号を順に
1個おきにとった信号の全体を第1の信号グループとし
、残塾の2値化信号を第2の信号グループとし、第1の
信号グループに含まれる信号のいずれかの信号の状態が
変化するたびに、前記第1の信号の状態の変化時刻より
も先にあるいは遅れて、パルスを発生する第1のパルス
発生回路と、第2の信号グループに含まれる信号のいず
れかの信号の状態が変化するたびに、前記第1の信号の
状態の変化時刻よりも先にあるい杖遅れて、パルスを発
生する第2のパルス発生回路と、前記排他的論理和回路
と前記第1のパルス発生回路と前記第2のパルス発生回
路とに接続され第1のパルス発生回路の出力パルスが発
生される時刻において第1の信号の状態が論理的にII
II′であるか、あるいは第2のパルス発生回路の出力
パルスが発生される時刻において第1の信号の状態が論
理的K”Olであると、2値論理状態のうち一方の状態
を選択し、第1のパルス発生回路の出力パルスが発生さ
れる時刻<bいて第1の信号の状態が論理的にIolで
あるか、あるいは第2のパルス発生回路の出力パルスが
発生される時刻において第1の信号の状態が論理的K
”1”であると、前記2値論理状態の他方の状態を選択
して出力する信号選択回路とを有し、該信号選択回路の
出力信号から得られる信号を検波出力信号とすることを
特徴とする周波数検波器。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58209313A JPS60100859A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | 周波数検波器 |
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